Question

【题目】电解原理在化学工业中有广泛应用．如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连．请回答以下问题：

（1）若X极电极材料为铁，Y极电极材料为惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：
①电解池中X极上的电极反应式是 ．
②该装置的总反应方程式为
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则
①X电极的材料是 ， Y电极的材料是 ，
②Y电极的电极反应式 ． （说明：杂质发生的电极反应不必写出）
（3）若X极材料为光滑的铁钉（已经处理），Y极的材料为锌，电解质溶液a为ZnCl2 ， ①X极的电极反应式为
②Y极的电极反应式为
③电解质溶液a的浓度将（填“增大”、“减少”、“不变”）

Answer 1

【答案】
（1）2H++2e﹣=H2↑；2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
（2）纯铜；粗铜；Cu﹣2e﹣=Cu2+
（3）Zn2++2e﹣=Zn；Zn﹣2e﹣=Zn2+；不变
【解析】解：（1）若X极电极材料为铁，Y极电极材料为惰性电极，a是饱和NaCl溶液，和电源的负极相连的电极X极是阴极，该电极上氢离子发生得电子的还原反应，即2H++2e﹣=H2↑，所以该电极附近氢氧根浓度增大，碱性增强，滴入几滴酚酞试液会变红，Y电极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，电解化学方程式为：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑，所以答案是：①2H++2e﹣=H2↑；②2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑；（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，阳极应该是粗铜、阴极是纯铜，则与电源负极相连的阴极X是纯铜，阴极是铜离子放电，电极反应式为Cu2++2e﹣=Cu，与电源正极相连的阳极Y是粗铜，阳极发生反应为：Cu﹣2e﹣=Cu2+ ，
所以答案是：①纯铜；粗铜；②Cu﹣2e﹣=Cu2+；（3）若X极材料为光滑的铁钉（已经处理），Y极的材料为锌，电解质溶液a为ZnCl2 ， 则与电源负极相连的阴极X是锌离子放电，电极反应式为Zn2++2e ﹣=Zn，与电源正极相连的阳极Y是锌失电子，阳极发生反应为：Zn﹣﹣2e ﹣=Zn2+ ， 整个电解质溶液不变，所以电解质溶液a的浓度将不变；
所以答案是：①Zn2++2e ﹣=Zn；Zn﹣2e ﹣=Zn2+；②不变．